Starlink là gì? Starlink của SpaceX hoạt động như thế nào?

Starlink là gì? Tại sao SpaceX và Amazon lại muốn phóng hơn 42.000 vệ tinh? Tốc độ mạng Internet của Startlink liệu có thay thế hoàn toàn mạng viễn thông hiện nay không? Bài viết này chúng ta sẽ cùng tìm hiểu về siêu dự án của SpaceX là STARLINK.

Startlink là gì?

Starlink là một tập hợp các vệ tinh đang được SpaceX xây dựng để cung cấp truy cập Internet vệ tinh, starlink bao gồm hàng ngàn vệ tinh nhỏ được sản xuất hàng loạt trên quỹ đạo thấp của Trái Đất, hoạt động kết hợp với các máy thu phát mặt đất.

Tại sao SpaceX và Amazon lại muốn phóng hơn 42.000 vệ tinh?

Kể từ khi bắt đầu thời đại vũ trụ, đã có hơn 8.800 vật thể được phóng lên quỹ đạo của Trái đất. Nhưng trong một vài năm gần đây và sắp tới, con số đó có thể sẽ tăng lên đáng kể. Các công ty tư nhân đã lên kế hoạch phóng hàng chục ngàn vệ tinh vào vũ trụ để truyền internet cho khách hàng trên Trái đất.

Chỉ riêng SpaceX của Elon Musk, đã công bố kế hoạch phóng 42.000 vệ tinh như một phần của dự án Internet Starlink. Nếu điều này xảy ra, SpaceX sẽ chịu trách nhiệm cho việc tăng gấp năm lần số lượng tàu vũ trụ được phóng vào không gian bởi loài người.

Tiềm năng công nghệ Starlink

Về mặt kỹ thuật, một vệ tinh được hiểu là bất kỳ vật thể nào quay quanh một vật thể khác, lớn hơn trong không gian. Ví dụ như Trái đất quay quanh mặt trời. Nhưng khi chúng ta nói về vệ tinh chúng ta thường có xu hướng nghĩ về các vệ tinh nhân tạo. Vệ tinh nhân tạo đầu tiên được phóng lên vũ trụ có tên là Sputnik và nó có kích thước tương đương một quả bóng với đường kính hơn một nửa mét một chút xíu.

Sputnik là sự khởi đầu cho cuộc chạy đua vào vũ trụ kể từ thời điểm đó loài người đã phóng ngày càng nhiều vật thể lên quỹ đạo. Giờ đây, các công ty như SpaceX, Amazon, Telesat và OneWeb đang muốn phóng hàng ngàn vệ tinh để tạo ra thứ mà họ gọi là Mega-constellations dịch ra tiếng Việt là chòm sao siêu cấp.

Chòm sao siêu cấp là một mạng lưới có hàng trăm hoặc thậm chí là hàng ngàn vệ tinh quay quanh quỹ đạo trái đất và kết nối với nhau trong một hệ thống hoàn chỉnh. Có 2 lý do chính đã khiến các công ty này theo đuổi dự án Mega-constellations. Thứ nhất là chi phí phần cứng cho các loại vệ tinh này đã giảm và kích thước của chúng cũng nhỏ hơn nhiều. Thứ hai là bởi vì nhu cầu dữ liệu trên toàn thế giới đang ngày càng tăng cao.

Vì vậy dịch vụ cung cấp dữ liệu tốc độ cao cho bất kỳ vị trí nào trên trái đất sẽ là một lĩnh vực kinh doanh rất tiềm năng. Thực chất, dùng vệ tinh cung cấp internet không phải là một ý tưởng hoàn toàn mới. Các công ty như Hughes Network Systems và ViaSat đã truyền internet đến các vùng nông thôn những nơi mà không được kết nối cáp quang.

Có khoảng 49% các hộ gia đình trên toàn cầu vẫn chưa được kết nối với internet. Và đó chính là những khách hàng mà các công ty vệ tinh truyền thống đã cố gắng tiếp cận. Hiện tại, đang có rất ít người sử dụng internet vệ tinh.

Tại Hoa Kỳ, trong số hơn một trăm triệu hộ gia đình chỉ có khoảng 2 triệu khách hàng là đang sử dụng internet vệ tinh. Hiện tại, đang có một vấn đề lớn đối với internet vệ tinh đó là độ trễ của mạng. Các vệ tinh truyền thống có quỹ đạo rất xa Trái đất và khoảng cách đó làm tăng độ trễ tổng thể trong mạng.Độ trễ là khả năng đáp ứng của mạng.

Starlink hoạt động như thế nào?

Hầu hết các vệ tinh internet hiện tại đang hoạt động trong cái gọi là ‘quỹ đạo địa tĩnh’ nằm cách bề mặt trái đất khoảng 36.000 km. Nhưng các hệ thống vệ tinh mà SpaceX, OneWeb, Amazon và Telesat đang hướng tới sẽ hoạt động ở nơi được gọi là ‘low-earth orbit’ cách bề mặt Trái đất trong khoảng từ 180 km cho tới 2.000 km.

Về lý thuyết, điều này sẽ giảm đáng kể các vấn đề về độ trễ của mạng với tốc độ nhanh hơn tới 20 lần so với các vệ tinh truyền thống hiện tại. Nhưng để đảm bảo được độ phủ hết trái đất hiển nhiên là bạn sẽ cần số lượng vệ tinh tầm thấp nhiều hơn. Tốc độ truyền ánh sáng trong sợi cáp quang bị chậm hơn 40% so với trong không khí hoặc môi trường chân không

Như vậy bạn có thể xây dựng một mạng lưới vệ tinh “low-earth orbit” với khả năng liên lạc rất nhanh vì chúng thấp hơn rất nhiều. Các vệ tinh vẫn cần phải có một cái gì đó ở Trái đất để nhận tín hiệu của chúng. Vì vậy, ngoài nhiệm vụ phóng hàng ngàn vệ tinh cho dự án “Mega-constellation” các công ty này cũng sẽ phải đầu tư vào một lượng lớn cơ sở hạ tầng trên mặt đất.

Các cơ sở hạ tầng này sẽ trông giống như hàng ngàn hoặc thậm chí hàng triệu cột ăng ten trên toàn thế giới để nhận tín hiệu từ các vệ tinh và phân phối tín hiệu cho người tiêu dùng trên mặt đất. Kế hoạch cung cấp internet từ không gian, nghe có vẻ quen thuộc vì cả Facebook và Google đã xem xét việc phát triển các loại vệ tinh này trước đây.

Nhưng Facebook đã không công bố bất cứ điều gì trong hơn một năm kể từ khi nói về vệ tinh Athena của họ. Còn Google thì đã trở thành một trong những nhà đầu tư chính trong hệ thống của SpaceX. Vì vậy, họ dự kiến sẽ xem xét rất kỹ về cách các vệ tinh Starlink được phát triển.

Các công ty hàng đầu đang theo đuổi dự án “Mega-constellation” là những gã khổng lồ trong công nghệ như SpaceX và Amazon cùng với các công ty sản xuất vệ tinh như OneWeb và Telesat. Dẫn đầu trong dự án này là SpaceX. Họ đã phóng 120 vệ tinh Starlink của họ cho đến thời điểm này và chuẩn bị phóng thêm 60 chiếc nữa trong tương lai gần. Đây là số lượng vệ tinh cao nhất mà SpaceX đã từng triển khai trong một lần. Việc có thể tận dụng lại tên lửa Falcon 9 của SpaceX có thể giúp giảm đáng kể chi phí phóng vệ tinh vào vũ trụ.

Các tài liệu của Ủy ban Truyền thông Liên bang cho thấy SpaceX hy vọng Starlink sẽ chính thức hoạt động khi có ít nhất 800 vệ tinh được triển khai. Giá trị chính của các vệ tinh Starlink là cung cấp internet băng thông cao với độ trễ thấp đến mọi nơi trên trái đất.

SpaceX đã bắt đầu với ý tưởng phóng 12.000 vệ tinh. Nhưng vào tháng 10 năm 2019 công ty này đã gửi yêu cầu được cấp phép cho thêm 30.000 vệ tinh nữa. SpaceX cũng đã gửi yêu cầu tới Ủy ban Truyền thông Liên bang để xin giấy phép xây dựng cho tối đa 1 triệu trạm nhận tín hiệu trên Trái đất. Những trạm này sẽ giúp cho người sử dụng có thể kết nối với vệ tinh gần nhất với mình.

Không quân Hoa Kỳ cũng đang thử nghiệm các vệ tinh của Starlink trên các máy bay quân sự của họ và cho đến nay đã báo cáo kết quả rất khả quan. SpaceX đã nói rằng họ sẽ bắt đầu cung cấp dịch vụ internet vệ tinh vào năm 2020. Bên cạnh SpaceX là OneWeb công ty đang xây dựng các vệ tinh của riêng mình và đã ra mắt sáu chiếc vào đầu năm 2019. Họ đã liên doanh với Airbus và có một nhà máy tại Cape Canaveral. Họ sẽ sản xuất 650 vệ tinh cho mẻ đầu và hướng tới 2000 cái cho mục tiêu phủ sóng toàn cầu.

Cũng giống như SpaceX OneWeb có một tập hợp những người ủng hộ tên tuổi lớn của riêng mình bao gồm Softbank và ông trùm kinh doanh người Anh Richard Branson. OneWeb cho biết mỗi vệ tinh của họ có chi phí khoảng 1 tỷ đô la để sản xuất. Nhưng không giống như SpaceX, OneWeb phải phụ thuộc vào tên lửa Soyuz được chế tạo bởi Nga, để phóng các vệ tinh của họ.

Theo sau OneWeb và SpaceX Amazon vẫn chưa ra mắt bất kỳ vệ tinh nào và đang tiếp tục phát triển vì họ vẫn còn đang tìm kiếm sự chấp thuận theo quy định cho dự án Kuiper Network của mình.

Dự án Kuiper của Amazon có kế hoạch phóng tổng cộng 3.236 vệ tinh lên “Low-earth orbit”. Trở lại vào tháng 4 năm 2019, Amazon đã thuê cựu lãnh đạo chương trình vệ tinh của SpaceX để điều hành cho dự án Kuiper sau khi tỷ phú Elon Musk đã sa thải anh ta. Mặc dù đi sau trong việc xây dựng các vệ tinh nhưng Amazon đã bắt đầu xây dựng cơ sở hạ tầng trên mặt đất.

Starlink có thay thế được mạng 5G không?

Vào tháng 11 năm 2019 Amazon đã công bố AWS Ground Station. Đó là một đơn vị kinh doanh mới. Đơn vị này có trách nhiệm sẽ xây dựng 12 cơ sở hỗ trợ vệ tinh trên khắp thế giới, để cung cấp sự liên kết quan trọng cần thiết, giúp truyền và nhận dữ liệu từ các vệ tinh trên quỹ đạo. Cho tới hiện tại ẫn chưa rõ là dự án “Mega-constellation” sẽ thành công hay không nhưng nó thực sự là một bước đột phá trong lĩnh vực công nghệ thông tin và nếu nói thành công thì công nghệ 5G sẽ sớm bị lãng quên vì tốc độ truyền và nhận tín hiệu của các vệ tinh tầm thấp còn nhanh hơn tốc độ 5G rất nhiều.

Nguồn: Tri Thuc Nhan Loai